（全國通用版）2018-2019高中物理 第十八章 原子結(jié)構(gòu) 第3節(jié) 氫原子光譜課件 新人教版選修3-5.ppt

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1、第十八章,原子結(jié)構(gòu),第三節(jié)氫原子光譜,學(xué) 習(xí) 目 標(biāo),知 識(shí) 導(dǎo) 圖,課 前 預(yù) 習(xí),1定義 用光柵或棱鏡可以把各種顏色的光按________展開，獲得____________(頻率)和強(qiáng)度分布的記錄，即光譜。 2分類 (1)線狀譜：由________________組成的光譜。 (2)連續(xù)譜：由____________的光帶組成的光譜。,知識(shí)點(diǎn) 1,光譜,波長,光的波長,一條條的亮線,連在一起,3特征譜線 各種原子的發(fā)射光譜都是__________，且不同原子的亮線位置________，故這些亮線稱為原子的________譜線。 4光譜光析 由于每種原子都有自己的____________，可

2、以利用它來鑒別________和確定物質(zhì)的____________，這種方法稱為光譜分析，它的優(yōu)點(diǎn)是__________高，樣本中一種元素的含量達(dá)到_________時(shí)就可以被檢測到。,線狀譜,不同,特征,特征譜線,物質(zhì),組成成分,靈敏度,1010g,知識(shí)點(diǎn) 2,氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,電子,原子結(jié)構(gòu),分立,1核式結(jié)構(gòu)模型的成就 正確地指出了__________的存在，很好的解釋了_________________。 2經(jīng)典理論的困難 經(jīng)典物理學(xué)既無法解釋原子的__________又無法解釋原子光譜的____________。,知識(shí)點(diǎn) 3,經(jīng)典理論的困難,原子核,粒子散射實(shí)驗(yàn),穩(wěn)定性,分立特征,

3、判一判 (1)各種原子的明線光譜中的明線和它吸收光譜中的暗線必定一一對(duì)應(yīng)。() (2)熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)出的光形成連續(xù)光譜。() (3)巴耳末公式是巴耳末在研究氫光譜特征時(shí)發(fā)現(xiàn)的。() (4)分析物質(zhì)發(fā)光的光譜，可以鑒別物質(zhì)中含哪些元素。() (5)經(jīng)典物理學(xué)可以很好地應(yīng)用于宏觀世界，也能解釋原子世界的現(xiàn)象。(), ,AC,解析：巴耳末公式是分析氫原子的譜線得到的一個(gè)公式，它只反映氫原子譜線的一個(gè)線系，故A正確，D錯(cuò)誤；公式中的n只能取不小于3的正整數(shù)，B錯(cuò)誤，C正確。,想一想 能否根據(jù)對(duì)月光的光譜分析確定月球的組成成分？ 答案：不能。月球不能發(fā)光，它只能反射太陽光，故其光譜是太

4、陽的光譜，對(duì)月光進(jìn)行光譜分析確定的并非月球的組成成分。,,課 內(nèi) 探 究,早在17世紀(jì)，牛頓就發(fā)現(xiàn)了白光通過三棱鏡后的色散現(xiàn)象，并把實(shí)驗(yàn)中得到的彩色光帶叫做光譜，如圖所示。研究光譜有哪方面的意義？ 提示：光是由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，因此光譜研究是探索原子結(jié)構(gòu)的重要途徑。,探究一光譜和光譜分析,,1光譜的分類,2太陽光譜 (1)太陽光譜的特點(diǎn)：在連續(xù)譜的背景上出現(xiàn)一些不連續(xù)的暗線，是一種吸收光譜。 (2)對(duì)太陽光譜的解釋：陽光中含有各種顏色的光，但當(dāng)陽光透過太陽的高層大氣射向地球時(shí)，太陽高層大氣中含有的元素會(huì)吸收它自己特征譜線的光，然后再向四面八方發(fā)射出去，到達(dá)地球的這些譜線看起來就暗了，這

5、就形成了連續(xù)譜背景下的暗線。,3光譜分析 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是非常靈敏而且迅速。某種元素在物質(zhì)中的含量達(dá)1010克，就可以從光譜中發(fā)現(xiàn)它的特征譜線將其檢查出來。光譜分析在科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用： (1)檢查物質(zhì)的純度。 (2)鑒別和發(fā)現(xiàn)元素。 (3)天文學(xué)上光譜的紅移表明恒星的遠(yuǎn)離等等。,特別提醒：光譜分析可以使用發(fā)射光譜中的線狀譜，也可以使用吸收光譜，因它們都有原子自身的特征譜線，但不能使用連續(xù)光譜。,(多選)下列關(guān)于光譜和光譜分析的說法中，正確的是() A太陽光譜和白熾燈光譜都是線狀譜 B煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣或霓虹燈產(chǎn)生的光譜都是線狀譜 C進(jìn)行光譜分析時(shí)，可以用線狀譜，不能用連續(xù)光譜 D我

6、們能通過光譜分析鑒別月球的物質(zhì)成分 解題指導(dǎo)：要明確光譜和物質(zhì)發(fā)光的對(duì)應(yīng)關(guān)系，熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)出的是連續(xù)光譜，而稀薄氣體發(fā)射的是線狀譜。,典例 1,BC,解析：太陽光譜中的暗線是太陽發(fā)出的連續(xù)光譜經(jīng)過太陽大氣層時(shí)產(chǎn)生的吸收光譜，正是太陽發(fā)出的光譜被太陽大氣層中存在的對(duì)應(yīng)元素吸收所致，白熾燈發(fā)出的是連續(xù)光譜，A錯(cuò)誤；月球本身不會(huì)發(fā)光，靠反射太陽光才能使我們看到它，所以不能通過光譜分析鑒別月球的物質(zhì)成分，D錯(cuò)誤；光譜分析只能是線狀譜和吸收光譜，連續(xù)光譜是不能用來做光譜分析的，所以C正確；煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣或霓虹燈都是稀薄氣體發(fā)出的光，產(chǎn)生的光譜都是線狀譜，B正確。,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1(多

7、選)如圖甲所示是a、b、c、d四種元素的線狀譜，圖乙是某礦物的線狀譜，通過光譜分析可以了解該礦物中缺乏的是() Aa元素Bb元素 Cc元素 Dd元素,解析：把礦物的線狀譜與幾種元素的特征譜線進(jìn)行對(duì)照，b、d元素的譜線在該線狀譜中不存在，故B、D正確。,BD,氫原子是自然界中最簡單的原子，對(duì)它的光譜線的研究獲得的原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的信息，對(duì)于研究更復(fù)雜的原子的結(jié)構(gòu)有指導(dǎo)意義。從氫氣放電管可以獲得氫原子光譜，如圖所示，氫原子的光譜為線狀譜。 試分析氫原子光譜的分布特點(diǎn)。 提示：在氫原子光譜圖中的可見光區(qū)內(nèi)，由右向左，相鄰譜線間的距離越來越小，表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。,探究二氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,,1氫原子光

8、譜實(shí)驗(yàn) 在充有稀薄氫氣的放電管兩極間加上2kV3kV的高壓，使氫氣放電，氫原子在電場的激發(fā)下發(fā)光，通過分光鏡觀察氫原子的光譜。(實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示),,2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 在可見光區(qū)內(nèi)，觀察到波長分別為656.47nm、486.27nm、434.17nm、410.29nm的四條譜線，分別用符號(hào)H、H、H、H 表示。(見下圖),,4其他譜線 除了巴耳末系，氫原子光譜在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線，也都滿足與巴其末公式類似的關(guān)系式。,解題指導(dǎo)：注意氫原子光譜可見光區(qū)的四條譜線對(duì)應(yīng)n的取值分別為3,4,5,6，n的取值越小，波長越大。,典例 2,D,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2對(duì)于巴耳末公式下列說法正確的是() A所有氫原子光譜的

9、波長都與巴耳末公式相對(duì)應(yīng) B巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光的可見光部分的光的波長 C巴耳末公式確定了氫原子發(fā)光一組譜線的波長，其中既有可見光，又有紫外光 D巴耳末公式確定了各種原子發(fā)光中的光的波長 解析：巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中的一組譜線的波長，不能描述氫原子發(fā)出的各種波長，也不能描述其他原子的發(fā)光，故A、D錯(cuò)誤；巴耳末公式是由當(dāng)時(shí)已知的可見光中的部分譜線總結(jié)出來的，但它也適用于可見光和紫外光，故B錯(cuò)誤，C正確。,C,素 養(yǎng) 提 升,關(guān)于光譜和光譜分析的說法中，正確的是() A太陽光譜和白熾燈光譜都是發(fā)射光譜 B冶煉時(shí)的煉鋼爐流出的鐵水的光譜是線狀譜 C光譜都可以用于物質(zhì)成分的分析 D分析恒星的光譜，可以確定該恒星的化學(xué)成分 易錯(cuò)分析：不明確太陽光經(jīng)過太陽大氣層射到地球后，已是吸收光譜，而錯(cuò)選A；不明確光譜分析的本質(zhì)，認(rèn)為光譜都可以用于物質(zhì)成分的分析而錯(cuò)選C。,易錯(cuò)點(diǎn)：對(duì)光譜和光譜分析認(rèn)識(shí)不正確,案 例,D,正確解答：因?yàn)樘柟庾V為吸收光譜，故A錯(cuò)誤；高溫鐵水是熾熱液體，所產(chǎn)生的光譜為連續(xù)譜，B錯(cuò)誤；線狀譜(明線光譜)、吸收光譜的譜線是原子的特征譜線，是原子輻射、吸收光子產(chǎn)生的光譜，可用于光譜分析。而連續(xù)譜無原子的特征譜線，故不能應(yīng)用于光譜分析，C錯(cuò)誤；除恒星外的行星、衛(wèi)星自身不發(fā)光，它們能反射太陽光，所以可利用光譜分析判斷恒星的化學(xué)組成，故D正確。 正確答案：D,